一种基于大数据服务集成管理的环保管理系统

技术领域

本发明涉及一种环保管理系统，特别是涉及一种基于大数据服务集成管理的环保管理系统。

背景技术

开展基于大数据的环保管理系统的建设工作可能会面临以下情况：

存在业务系统来源众多，系统之间相对独立的情况。比如业务系统为不同时期不同部门下发的软件，自建系统较少，且缺乏统筹规划，各系统零散地分布在各个应用用户，相互之间在数据结构、网络传输、功能设计、服务整合等方面缺乏内在的有机联系。这与目前对环境管理方面的协调管控工作、联防联控等需求不相匹配。尤其个别重要业务线缺乏信息系统支持，形成了信息化短板，掣肘整体发展水平的进一步提升，因此，亟需补足现有不足，完善信息化覆盖面。

存在数据资源分散，共享利用程度有待提高的情况。业务系统分散，导致信息资源分散在不同层级、不同部门中，且由于目前仍有部分业务线尚未实现信息化支撑，数据以纸质形式、本地文件存储的情况很多，数据结构化的程度比较低，部门之间信息传递通过邮件、其它非正式主流通信手段等进行上传下达，这些均导致数据未得到有效整合。信息资源底数不清，限制了数据资源在跨部门、跨行业、跨层次上的综合利用。一方面影响环保管理水平；另一方面，环境数据资源未能为辅助决策管理和综合服务提供强力支撑，也造成信息资源的浪费。

存在大数据应用缺乏，综合决策支撑能力有待完善的情况。比如业务系统多是服务于大气、水等环境管理的细分业务，核心的功能是实现业务流程数字化和基础数据的填报汇总，当前的大数据、互联网、物联网、5G等新兴技术的应用很少。一方面，这不符合当前新技术发展应用的趋势；另一方面，缺乏有效的手段，对现有的信息资源进行有效的整合和深入的挖掘分析，影响了整体综合决策水平的提高。

存在数据标准缺失，安全保障和运维管理体系有待健全的情况。标准规范体系和运维体系是项目建设和安全运行的重要保障，是实现业务互联互通、数据安全共享的前提条件和基石。当前局内尚缺乏统一的数据标准、安全保障和运维管理体系，全局的信息化统筹建设和管理缺乏体制机制保障。

所以，当前急需一种综合使用信息化方面的物联网、移动互联网、云服务、大数据等智慧环保大数据服务集成管理系统对环保管理进行实时监测和解决环境问题的环境管理系统。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于大数据服务集成管理的环保管理系统，利用物联网和云计算，强调对环境监测监管等方面的数据采集、智能处理，为管理者和各个角色按需提供智能化的数据分析，辅助决策，以提高大数据分析辅助的生态环境管理决策能力。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于大数据服务集成管理的环保管理系统，包括：应用层，所述应用层基于大数据建设平台形成相互独立设置且自动控制运行的服务集成环保管理系统，所述应用层包括水环境目标管控系统、大气环境精化管理决策系统、固定污染源综合管理系统、移动源综合监管系统、生态环境网格化监管系统及生态环境督查管理系统。

其中，所述大数据建设平台包括感知层、传输层、智慧层和服务层。

所述感知层利用感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，对大气环境、水环境、污染源、视频或遥感的环境因素进行感知；所述传输层利用环保专网、政务外网、互联网、运营商网络、卫星通讯，通过数据传输服务设备，将个人电子设备、组织中存储的环境信息进行交互和共享；所述智慧层以云计算、虚拟化和超级计算，整合和分析海量环境信息、地理信息，进行海量储存、实时处理、深度挖掘和模型分析；所述服务层通过大数据资源中心，建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户，包括大数据资源规划模块、大数据汇聚整合模块、大数据治理融合模块。

优选地，所述水环境目标管控系统包括水环境数据管理模块、水环境综合业务监管模块、水环境目标管控决策分析模块、水污染防治目标考核管理模块以及水生态环境综合展示模块。

优选地，所述大气环境精化管理决策系统包括大气环境监测数据管理模块、大气污染源台账管理模块、大气环境目标管控决策分析模块、臭氧污染来源解析与精细化管理模块、大气污染快速溯源分析模块、大气环境预测模拟分析模块、重污染天气应急管理模块、大气环境管理目标考核模块、大气环境管理全景展示模块。

优选地，所述固定污染源综合管理系统包括固定源统一数据库管理模块、固定污染源档案管理模块、固定源产治排分析模块、执行跟踪预警分析模块、固定源监管综合展示模块。

优选地，所述生态环境网格化监管系统包括建议综合管理和网格化综合监管两大模块。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

1、环境数据深度融合，数据开放共享。在构建完善的生态环境数据资源目录的基础上，集成整合现有的数据资源，利用大数据建立以生态环境部门业务数据、监测物联网传感器数据为主，自然资源、水利、农村农业、林业、气象等外委办局数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等为辅的覆盖环境全业务的大数据资源体系，基本解决了数据分散、业务系统分散，综合决策效率相对较低的问题。

2、建设多层次、多维度、智能化、微型化的生态环境感知网络。与传统的监测网络形成补充，同时强化了高层面的监测能力，化被动为主动，结合大数据分析，为生态环境预警溯源提供了重要的数据基础。

3、实现集数据采集、分析、指挥、实时解决问题于一体的管理，构建起一体化作战平台，大大提供决策效率。

4、构建基于大数据的固定污染源数据管理系统。整合梳理各口径统计的污染源数据，形成信息完备、系统、智能、精细化的污染源档案，为污染源监管、污染防治减排决策等提供有力支持。

5、将大数据在传统生态环境管理业务应用方面推进一大步，提升业务人员的信息化水平和意识，提高工作效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为基于大数据服务集成管理的环保管理系统构架示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供了一种基于大数据服务集成管理的环保管理系统，如图1所示，所述环保管理系统包括应用层，所述应用层基于大数据建设平台形成相互独立设置且自动控制运行的服务集成环保管理系统，所述应用层包括水环境目标管控系统、大气环境精化管理决策系统、固定污染源综合管理系统、移动源综合监管系统、生态环境网格化监管系统及生态环境督查管理系统。

六个子系统基于大数据建设平台形成相互独立设置且自动控制运行的服务集成环保管理系统，实现对水污染、大气污染源、工业企业、移动源、环境污染问题等方面进行全面监控。

大数据建设平台由感知层、传输层、智慧层和服务层组成。

感知层：利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的更透彻的感知，包括对水质、大气、固体废物、噪声的感知。

传输层：利用环保专网、政务外网、互联网、运营商网络，结合4G/5G、卫星通讯等技术，通过数据传输服务设备，将个人电子设备、组织中存储的环境信息进行交互和共享，实现更全面的互联互通。

智慧层：以云计算、虚拟化和高性能计算等超级计算技术手段，整合和分析海量的跨地域、跨行业的环境信息、地理信息，实现海量储存、实时处理、深度挖掘和模型分析，实现更深入的智能化。

服务层：通过大数据资源中心，建立面向对象的业务应用系统和信息服务门户，为环境质量、污染防治、生态保护、辐射管理等业务提供更智慧的决策。

水环境目标管控系统通过与软硬件平台结合，建立水环境数据管理模块、水环境综合业务监管模块、水环境目标管控决策分析模块、水污染防治目标考核管理模块以及水生态环境综合展示模块。

水环境目标管控系统在通过集成各类型水质监测数据所构建的统一的水环境目标管控的数据体系基础上，结合机理模型、数据挖掘分析、统计分析方法、地理空间分析等，对数据进行多维度、多层次分析，开展水污染治理目标可达性分析，识别重点污染物、重点污染区域、潜在污染风险等，进行及时的污染原因排查、污染风险隐患排查和问题处置；针对重点流域、水系、饮用水源地等，开展画像分析，引入模型对重点水域段进行水质预测预警，实现更加精细化的监管。

大气环境精化管理决策系统中，由大气环境监测数据管理、大气污染源台账管理、大气环境目标管控决策分析、臭氧污染来源解析与精细化管理、大气污染快速溯源分析、大气环境预测模拟分析、重污染天气应急管理、大气环境管理目标考核、大气环境管理全景展示等模块组成。

大气环境精化管理决策系统包含在多层次的大气环境监测网络基础上，利用多源数据融合技术及云计算、物联网、大数据技术，采用相关性分析、聚类分析等多种数学方法，进行包括时空分析、组分分析、气象场聚类分析、污染与经济要素关联分析等多维度分析，深入挖掘数据之间的相互关系，以便于采取针对性改进措施，实现精准防控。

固定污染源综合管理系统，由固定源统一数据库管理、固定污染源档案管理、固定源产治排分析、执行跟踪预警分析、固定源监管综合展示等模块组成。

固定污染源综合管理系统包括对固定污染源的初始化管理、固定污染源信息更新维护及消亡管理，基于标准的固定污染信息实现对固定污染源的一企一档管理。通过与全国排污许可证管理信息平台对接，获取固定污染源从发证到证后执行跟踪的信息，实现对固定污染源的产治排分析，基于许可执行跟踪实现对固定污染源异常情况的预警分析。

移动源综合监管系统通过整合现有的各移动源监测数据，基于机动车基本信息、出厂检测与年检数据，结合车辆的行驶状况(包括速度、加速度、负载等)，实际道路工况(上/下坡、是否拥堵等)、燃料状况等信息，构建机动车排放因子模型，模拟不同类型车辆和车队正在不同路况下的污染物排放情况。

移动源综合监管系统将构建机动车污染排放清单，分析机动车污染排放时空分布特征和各类车型的污染贡献等，并结合当地机动车污染控制工作开展的实际及交通管制措施等，进行不同减排控制情景模拟和污染控制措施情景优化，并对实施的污染控制措施进行效果评估。

生态环境网格化监管系统包括建议综合管理和网格化综合监管两大模块。生态环境网格化监管子系统通过整合区域网格化管理基础、网格员信息，汇总各项调度指挥任务，汇总发现的各类问题。

生态环境督查管理系统实现督察任务的派发、督办、反馈上报、考核、重大任务跟踪执行、整改销号、督查任务执行分析等全过程管理，系统支持对各项任务完成情况的预警提醒和挂牌督办管理等业务功能，以实现生态环境督察业务的协同高效管理。

进一步，大数据资源中心系统，包括大数据资源规划模块、大数据汇聚整合模块、大数据治理融合模块。

大数据资源中心系统，通过对生态环境内外部数据进行全面的、科学的梳理整合，通过数据对接、采集、清洗等进行大数据汇聚、治理和融合，构建统一、全面、结构灵活的生态环境大数据中心。并在此基础上整合成生态环境数据资源目录，主要包括物联网数据、环境业务数据、政务共享平台数据和互联网数据，实现环境数据深度融合，进一步加强数据开放共享。

本发明的基于大数据的服务集成管理的环保管理系统可通过所获取的覆盖范围较广且实时性较强的物联监测数据，并配合多元智慧监管手段，在此基础上利用各类型分析模型，并结合大数据资源中心，进行数据交换、数据整合、数据挖掘，充分整合多源异构数据，实现各类数据的集中融合、综合智能分析，推进基于数据的科学决策，解决各类环境问题，通过科学决策污染管控方案，实现对各类环境问题的精细化管理。整体实现对大气环境、水环境、工业企业、移动源、生态环境问题等方面进行全面监控，实现了一体化的智能监控管理。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。